JP2002081665A - 暖房用蓄熱パネル、蓄熱材及び床暖房構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】埋込式暖房を行なう場合に、ヒータをオフした
後であっても、長時間室内を快適な暖かさに維持するこ
とができ、また、床や壁を壊すことなく簡単にヒータの
修理交換を行なうことができるようにする。 【解決手段】床面に配されるフロア材（２）と、床下に
配される断熱パネル（６）の間に、内部にゲル状蓄熱材
（１３）を封入した暖房用蓄熱パネル（７）を配し、当
該暖房用蓄熱パネル（７）とその上に配されるフロア材
（２）との間に暖房用熱源（８）を配した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱媒供給管や面状
発熱体等の暖房用熱源をフロア材の下や壁面材の裏に配
して暖房を行なう場合に用いる暖房用蓄熱パネル、それ
に用いる蓄熱材及びそれを用いた床暖房構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】住宅暖房において、床暖房は、エアコン
ディショナのように温風を吹き出す対流式に比して低温
で室内空間全体を効率良く暖めることができ、しかも、
安全で空気が汚染されることも少ないため、高級住宅や
マンションなどで普及しつつある。

【０００３】図５は、このような従来の床暖房構造を示
し、（ａ）は木造床の施工例、（ｂ）は鉄筋コンクリー
ト構造床の施工例である。木造床の場合、図５（ａ）に
示すように、大引４１に直交して床面を支持する根太４
２…が所定間隔で配され、根太４２間に断熱材４３を配
設した後、その上に電熱式のパネルヒータ４４…が固定
され、さらにその上に、フロア材４５…が敷き詰められ
た構成となっている。

【０００４】また、鉄筋コンクリート構造床の場合、図
５（ｂ）に示すようにコンクリートスラブ５１の上に断
熱材５２を敷き詰めて、その上にモルタル層５３を形成
すると共に、当該モルタル層５３に温水加熱式のヒータ
５４を埋め込み、さらにその上に、フロア材５５…が敷
き詰められた構成となっている。

【０００５】このような床暖房によれば、いずれも、断
熱材４３、５２により床下と室内とのヒートブリッジが
防止されると共に、フロア材４５、５５がヒータ４４、
５４で加熱されるので、その輻射熱により室内全体を適
度に加熱することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５
（ａ）に示す木造床の場合、パネルヒータ４４は、発熱
部４４ａの熱によりフロア材４５を直接加熱する直床方
式が採用されており、フロア材４５は熱し易く冷め易い
ので、パネルヒータ４４のスイッチをオフしたときに、
室内温度が急激に低下するという問題があった。

【０００７】一方、図５（ｂ）に示すコンクリート構造
床の場合は、ヒータ５４の熱でフロア材５５を直接加熱
するのではなく、モルタル層５３全体を加熱して、その
熱によりフロア材５５が間接的に加熱されるので、ヒー
タ５４に温水を供給している間はモルタル層５３に熱が
蓄えられ、温水の供給が停止されるとその熱が長時間放
熱されて、いつまでも暖房効果が持続するというメリッ
トがある。

【０００８】しかし、この場合はヒータ５４がモルタル
層５３に埋められているので、故障したときに床を壊さ
なければ修理することができず、特に温水配管がされて
いる場合は略全面にわたって壊さなければ修理できない
ため、莫大な費用と時間がかかるという問題がある。

【０００９】そこで本発明は、床や壁が木造であるとコ
ンクリート構造であるとを問わず、ヒータをオフした後
であっても、室内を長時間快適な暖かさに維持すること
ができ、また、床や壁を壊すことなく簡単にヒータの修
理交換を行えるようにすることを技術的課題としてい
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、請求項１の発明は、床や壁の内部に配される暖房用
熱源が発熱している間にその熱を蓄え、前記暖房用熱源
の発熱が停止したときにそれまで蓄えていた熱を放熱す
る暖房用蓄熱パネルであって、パネル本体に形成された
中空部にゲル状蓄熱材が封入され、前記暖房用熱源との
接触面となる上面の熱伝導率が、暖房用熱源と接触しな
い他の面に比して高く選定されると共に、その表面に熱
拡散用の金属薄膜層が形成されたことを特徴とする。

【００１１】この暖房用蓄熱パネルは暖房用熱源に接触
して配されているので、暖房用熱源が発熱すると床や壁
が暖められると共に、その熱が熱伝導率の高い接触面を
介して暖房用蓄熱パネルの中空部に充填されているゲル
状蓄熱材に蓄えられる。次いで、暖房用熱源の発熱を停
止すると、それまでゲル状蓄熱材に蓄えられた熱が徐々
に放熱され、接触面を介して床や壁を暖め続ける。した
がって、就寝時などに暖房のスイッチをオフしても、気
密性及び断熱性の高い部屋では５〜６時間は暖かさが持
続するので、暖房に要するランニングコストも軽減でき
る。

【００１２】請求項２の発明は、パネル本体の長手方向
に沿って左右両側に取付用フランジが形成されると共
に、その左右のフランジ間に蓄熱材充填用の所要厚さの
中空部が形成されている。

【００１３】これによれば、床下に所定間隔で配される
根太などのフロア材支持用の部材間に暖房用蓄熱パネル
を架け渡して、フランジをビス止めすることにより容易
に固定することができる。

【００１４】請求項３の発明は、パネル本体が、中空部
の上面を開放した形状のトレー型容器と、その開放面を
気密に塞いで暖房用熱源との接触面を形成するハードカ
バーからなる。

【００１５】これによれば、トレー型容器の上面をハー
ドカバーで塞いだパネル本体内にゲル状蓄熱材を封入す
るだけで簡単に暖房用蓄熱パネルを形成することがで
き、トレー型容器をプラスチック成型すればその成形コ
ストは極めて安価に抑えることができる。また、ゲル状
蓄熱材を使用していることから、パネル本体内に充填す
るだけで足り、パネル形状に加工する必要が一切ないの
で、材料費及び加工費を低減できる。

【００１６】請求項４の発明は、暖房用熱源として熱媒
供給管を使用する場合に、その熱媒供給管との接触面に
熱媒供給管を嵌め込む凹溝が形成されてなる。これによ
れば、温水などの熱媒を供給する熱媒供給管が接触面に
形成された凹溝にはめ込まれるので、熱媒供給管との接
触面積が広くなり、熱効率良く床や壁を暖めると同時に
ゲル状蓄熱体に蓄熱させることができる。

【００１７】請求項５の発明は、暖房用蓄熱パネル内に
封入される蓄熱材が、ポリアクリル酸塩系、ポリスルホ
ン酸塩系、ポリビニルアルコール−ポリアクリル酸塩共
重合系などの水溶性高分子を架橋してなる合成系吸水性
高分子材と、抗菌剤と、水をゲル状に混合してなる。

【００１８】これによれば、暖房用蓄熱パネルに封入さ
れる蓄熱材は、合成系吸水性高分子材に水を混ぜること
により定型性のないゲル状となるので、蓄熱パネルに封
入するだけでよく、蓄熱パネルの形状に応じて成形する
必要は一切ない。また、抗菌剤を混ぜてあるので、水を
混ぜるときにその水中や空気中から細菌が入っても、蓄
熱材内部で増殖することがなく衛生的である。

【００１９】また、請求項６の発明は、フロア材を支持
する床面支持パネルを、床スラブの上に所定ピッチで配
されたアジャスタを介して浮かせた状態に固定するコン
クリート構造床の床暖房構造であって、床面支持パネル
の上に断熱パネルが配されると共に、当該断熱パネルに
所定ピッチでビス止め用硬質材が設けられ、内部にゲル
状蓄熱材が封入された暖房用蓄熱パネルが、その長手方
向に沿って左右両側に形成された取付用フランジを介し
て前記ビス止め用硬質材間に架け渡されて前記断熱パネ
ルの上に固定され、当該暖房用蓄熱パネルとその上に配
されるフロア材との間に暖房用熱源を配したことを特徴
とする。

【００２０】また、請求項７の発明は、フロア材を支持
する根太が大引に直交して所定間隔で配された木造床の
床暖房構造であって、前記根太間に断熱パネルが配され
ると共に、内部にゲル状蓄熱材が封入された暖房用蓄熱
パネルが、その長手方向に沿って左右両側に形成された
取付用フランジを介して当該根太間に架け渡されて前記
断熱パネルの上に固定され、当該暖房用蓄熱パネルとそ
の上に配されるフロア材との間に暖房用熱源を配したこ
とを特徴とする。

【００２１】これら請求項６及び７の発明によれば、木
造床の場合も、コンクリート構造床の場合も、暖房用蓄
熱パネルが床上に配されるフロア材と床下に配される断
熱材との間に挟まれると共に、その暖房用蓄熱パネルと
フロア材の間に暖房用熱源が挟まれているので、暖房用
熱源が発熱している間、その熱でフロア材が加熱される
と同時に、その熱が暖房用蓄熱パネルに蓄熱される。そ
して、暖房用熱源の発熱が停止されると、周囲温度が低
下してきたときにそれまで蓄えられた熱が徐々に放熱さ
れて、フロア材が加熱され、室内の暖房効果が長時間に
わたって維持される。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて具体的に説明する。図１は本発明に係るコン
クリート構造床の床暖房構造を示す断面図、図２はそれ
に用いる暖房用蓄熱パネルを示す分解斜視図、図３は本
発明に係る木造床の床暖房構造を示す断面図、図４はそ
れに用いる暖房用蓄熱パネルを示す分解斜視図である。

【００２３】図１に示すコンクリート構造床１は、床上
に配されるフロア材２を支持する床面支持パネル３が、
コンクリート製の床スラブ４に所定ピッチで配されたア
ジャスタ５…に固定されて、床スラブ４から浮かせた状
態に固定されている。

【００２４】このコンクリート構造床１の床暖房構造
は、前記床面支持パネル３と前記フロア材２の間に、断
熱パネル６と暖房用蓄熱パネル７が重ねて配され、当該
暖房用蓄熱パネル７とフロア材２の間に、面状発熱体や
熱媒供給管等の暖房用熱源８が配されて成る。

【００２５】床面支持パネル３は、例えば厚さ３０ｍｍ
程度のパーティクルボード３Ａと、厚さ５.５ｍｍ程度
の合板３Ｂを重ねて形成した。また、断熱パネル６は、
３０〜４０倍発泡の発泡樹脂で形成され、その上面中央
には暖房用蓄熱パネル７を嵌め込む凹部６ａが形成さ
れ、左右両側には２倍発泡の発泡樹脂で形成されたビス
止め用硬質材９が設けられている。

【００２６】暖房用蓄熱パネル７は、例えば３０ｃｍ×
９０ｃｍ程度の略長方形に形成され、図２に示すよう
に、その長手方向に沿って左右両側に取付用フランジ１
０、１０が形成されると共に、その左右のフランジ１
０、１０間に中空部１１が形成されたパネル本体１２
に、ゲル状蓄熱材１３が充填されて封入されている。

【００２７】また、パネル本体１２は、当該中空部１１
の上面を開放した形状のプラスチック製のトレー型容器
１４と、その上面を気密に塞いで中空部１１を形成する
と共に暖房用熱源８との接触面を形成するハードカバー
１５とからなる。

【００２８】そして、ハードカバー１５の熱伝導率がト
レー型容器１４に比して高く選定され、例えばポリエチ
レン層１６の表面側に熱拡散用のアルミ薄膜層１７を積
層してラミネート加工した二層構造になっている。ま
た、暖房用熱源８として温水供給管などの熱媒供給管１
８を使用する場合は、ハードカバー１５に熱媒供給管１
８を嵌め込む凹溝１９が形成されている。

【００２９】中空部１１に充填される蓄熱材１３は、ポ
リアクリル酸塩系、ポリスルホン酸塩系、ポリビニルア
ルコール−ポリアクリル酸塩共重合系などの水溶性高分
子を架橋してなる合成系吸水性高分子材と、抗菌剤と、
水とをゲル状に混合している。

【００３０】本例では、合成系吸水性高分子材としてハ
イモサブ（ハイモ株式会社の商品名：ポリアクリル酸塩
系）を用い、抗菌剤としてはアイオマック（松井産業株
式会社の商品名：ヨウ素樹脂）を用いた。

【００３１】この蓄熱材１３を中空部１１に充填して封
入するときは、トレー型容器１４に蓄熱材注入用の小さ
な孔を開け、加圧充填した後、その孔を塞ぐようにすれ
ばよい。

【００３２】そして、床暖房構造を備えたコンクリート
構造床１を構築する場合、床面支持パネル３の上に敷い
た断熱パネル６…に、ビス止め用硬質材９からビスを立
てて床面支持パネル３に固定する。次いで、断熱パネル
６の凹部６ａに暖房用蓄熱パネル７を嵌め込み、その取
付用フランジ１０、１０をビス止め用硬質材９に固定
し、熱媒供給管１８を凹溝１９に嵌め込み、さらにその
上からフロア材２を敷いてビス止め用硬質材９に固定す
れば床暖房工事は終了する。

【００３３】また、図３に示す木造床２１は、フロア材
２を支持する根太２２が大引２３に直交して所定間隔で
配されてなる。そして、床暖房構造を備えた木造床２１
を構築する場合、根太２２間に断熱パネル２４を固定し
た後、その上に暖房用蓄熱パネル７を固定する。このと
き、蓄熱パネル７は、その長手方向に沿って左右両側に
形成された取付用フランジ１０が根太２２間に架け渡さ
れてビス止めされる。

【００３４】本例に使用する暖房用蓄熱パネル７は、暖
房用熱源８として面状発熱体２０を使用するもので、図
４に示すように、ハードカバー１５に凹溝１９が形成さ
れていない点を除いては、図１及び図２に示すものと全
く同じ構成であるので、重複する部分は同一符号を付し
て詳細説明を省略する。

【００３５】そして、この暖房用蓄熱パネル７…の上に
面状発熱体２０を敷き、さらに、その上にフロア材２…
を配して根太２２に固定すれば床暖房工事は終了する。

【００３６】なお、上述の説明は全て床暖房に用いる場
合について説明したが、本発明はこれに限らず、壁内に
設けて壁暖房とする場合にも使用することができる。ま
た、コンクリート構造床１の暖房用熱源８として熱媒供
給管１８を用い、木造床２１の暖房用熱源８として面状
発熱体２０を使用した場合ついて説明したが、いずれの
床構造も双方の方式を採用することができる。

【００３７】以上が本発明の構成例であって、次にその
作用を説明する。まず、本例の暖房用蓄熱パネル７は、
プラスチックで形成したトレー型容器１４の上面をハー
ドカバー１５で塞いだパネル本体１２内にゲル状蓄熱材
１３を封入するだけで簡単に製造することができる。ト
レー型容器１４は、プラスチック成型すればその成形コ
ストは極めて安価に抑えることができる。

【００３８】また、ゲル状蓄熱材１３は定型性を有さな
いので、パネル本体１２内に充填するだけで足り、パネ
ル形状に加工する必要が一切ないので、材料費及び加工
費を低減できる。この蓄熱材１３には、抗菌剤を混ぜて
あるので、水を混ぜるときにその水中や空気中から細菌
が入っても、暖房用蓄熱パネル７内に封入した後、その
中空部１１内部で細菌や雑菌が増殖することなく極めて
衛生的である。

【００３９】暖房用蓄熱パネル７を床に取り付ける際
は、その長手方向に沿って左右両側に形成された取付用
フランジ１０を、床下に所定間隔で配されるビス止め用
硬質材９や根太２２などの床材取付支持部材間に当該パ
ネル７を架け渡して、そのフランジ１０をビス止めする
ことにより容易に固定することができる。

【００４０】そして、暖房用蓄熱パネル７とその上に配
されるフロア材２や壁材との間に、熱媒供給管１８や面
状発熱体２０などの暖房用熱源８が接触して配設される
ので、暖房用熱源８が発熱している間は床や壁が暖めら
れると共に、その熱が熱伝導率の高いハードカバー１５
を介して蓄熱パネル７内に伝わり、その中空部１１に充
填されているゲル状蓄熱材１３に蓄えられる。

【００４１】特に、暖房用熱源８として温水などの熱媒
を供給する熱媒供給管１８を使用する場合、当該供給管
１８がハードカバー１５に形成された凹溝１９にはめ込
まれるので、熱媒供給管とハードカバーとの接触面積が
広くなり、熱効率良く床や壁を暖めると同時にゲル状蓄
熱体に蓄熱させることができる。

【００４２】次いで、暖房用熱源８の発熱が停止される
と、それまでゲル状蓄熱材１３に蓄えられた熱が徐々に
放熱され、ハードカバー１５を介して床や壁を暖め続け
る。したがって、就寝時などに暖房のスイッチをオフし
た後も、気密性及び断熱性の高い部屋では５〜６時間は
暖かさが持続するので、暖房に要するランニングコスト
を軽減できる。

【００４３】また、施工後に暖房用熱源８に不具合が生
じた場合であっても、フロア材２や壁材を外すだけで暖
房用熱源８が露出するので、その修理交換作業を極めて
簡単に行なうことができる。

【００４４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、床
や壁が木造であるとコンクリート構造であるとを問わ
ず、ヒータをオフした後であっても長時間室内を快適な
暖かさに維持することができ、また、床や壁を壊すこと
なく簡単にヒータの修理交換を行なうことができるとい
う大変優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る床暖房構造を示す断面図。

【図２】それに用いる暖房用蓄熱パネルを示す分解斜視
図。

【図３】本発明に係る他の床暖房構造を示す断面図。

【図４】それに用いる暖房用蓄熱パネルを示す分解斜視
図

【図５】従来の床暖房構造を示す断面図。

【符号の説明】

１………コンクリート構造床 ２………フロア
材 ３………床面支持パネル ４………床スラ
ブ ５………アジャスタ ６………断熱パ
ネル ７………暖房用蓄熱パネル ８………暖房用
熱源 ９………ビス止め用硬質材 １０………取付用
フランジ １１………中空部 １２………パネ
ル本体 １３………蓄熱材 １４………トレ
ー型容器 １５………ハードカバー １６………ポリ
エチレン層 １７………アルミ薄膜層 １８………熱媒
供給管 １９………凹溝 ２０………面状
発熱体 ２１………木造床 ２２………根太 ２３………大引 ２４………断熱
パネル

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】床や壁の内部に配される暖房用熱源（８）
   が発熱している間にその熱を蓄え、前記暖房用熱源
   （８）の発熱が停止したときにそれまで蓄えていた熱を
   放熱する暖房用蓄熱パネルであって、 パネル本体（１２）に形成された中空部（１１）にゲル
   状蓄熱材（１３）が封入され、前記暖房用熱源（８）と
   の接触面（１５）となる上面の熱伝導率が、暖房用熱源
   （８）と接触しない他の面に比して高く選定されると共
   に、その表面に熱拡散用の金属薄膜層（１７）が形成さ
   れたことを特徴とする暖房用蓄熱パネル。
2. 【請求項２】前記パネル本体（１２）の長手方向に沿っ
   て左右両側に取付用フランジ（１０）が形成されると共
   に、その左右のフランジ（１０）間に蓄熱材充填用の所
   要厚さの中空部（１１）が形成された請求項１記載の暖
   房用蓄熱パネル。
3. 【請求項３】前記パネル本体（１２）が、前記中空部
   （１１）の上面を開放した形状のトレー型容器（１４）
   と、その開放面を気密に塞いで前記暖房用熱源（８）と
   の接触面を形成するハードカバー（１５）からなる請求
   項１又は２記載の暖房用蓄熱パネル。
4. 【請求項４】前記暖房用熱源（８）として熱媒供給管
   （１８）を使用する場合に、前記接触面（１５）に熱媒
   供給管（１８）を嵌め込む凹溝（１９）が形成されてな
   る請求項１乃至又は３記載の暖房用蓄熱パネル。
5. 【請求項５】床や壁の内部に配される暖房用熱源（８）
   が発熱している間にその熱を蓄え、前記暖房用熱源
   （８）の発熱が停止したときにそれまで蓄えていた熱を
   放熱する暖房用蓄熱パネル（７）内に封入される蓄熱材
   であって、ポリアクリル酸塩系、ポリスルホン酸塩系又
   はポリビニルアルコール−ポリアクリル酸塩共重合系な
   どの水溶性高分子を架橋してなる合成系吸水性高分子材
   と、抗菌剤と、水とをゲル状に混合したことを特徴とす
   る蓄熱材。
6. 【請求項６】フロア材（２）を支持する床面支持パネル
   （３）を、床スラブ（４）の上に所定ピッチで配された
   アジャスタ（５）を介して浮かせた状態に固定するコン
   クリート構造床（１）の床暖房構造であって、 床面支持パネル（３）の上に断熱パネル（６）が配され
   ると共に、当該断熱パネル（６）に所定ピッチでビス止
   め用硬質材（９）が設けられ、内部にゲル状蓄熱材（１
   ３）が封入された暖房用蓄熱パネル（７）が、その長手
   方向に沿って左右両側に形成された取付用フランジ（１
   ０）を介して前記ビス止め用硬質材（９）間に架け渡さ
   れて前記断熱パネル（６）の上に固定され、当該暖房用
   蓄熱パネル（７）とその上に配されるフロア材（２）と
   の間に暖房用熱源（８）を配したことを特徴とする床暖
   房構造。
7. 【請求項７】フロア材（２）を支持する根太（２２）が
   大引（２３）に直交して所定間隔で配された木造床（２
   １）の床暖房構造であって、 前記根太（２２）間に断熱パネル（２４）が配されると
   共に、内部にゲル状蓄熱材（１３）が封入された暖房用
   蓄熱パネル（７）が、その長手方向に沿って左右両側に
   形成された取付用フランジ（１０）を介して当該根太間
   （２２）に架け渡されて前記断熱パネル（２４）の上に
   固定され、当該暖房用蓄熱パネル（２４）とその上に配
   されるフロア材（２）との間に暖房用熱源（８）を配し
   たことを特徴とする床暖房構造。